CN111911548B - 一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法 - Google Patents

一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于舰炮随动系统领域，涉及一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法。为解决现有技术问题，本发明提供一种执行电机的联轴装置，其包括执行电机、设置在执行电机上部的十字轴万向节联轴器、以及执行电机底部的底座联轴部，通过对十字轴万向节联轴器轴肩间隙的粗调，精调，有效利用十字轴万向节联轴器轴向补偿量大的优点，能够有效改善执行电机和方向机安装的同轴度，运行平稳，解决了方向机抖动问题。

Description

一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法
技术领域
本发明属于舰炮随动系统领域，涉及一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法。
背景技术
联轴器连接两轴或轴与回转件，并在传递运动和动力过程中一同回转，同时作为一种安全装置防止被连接件承受过大载荷，起到过载保护的作用，联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器。火炮随动系统联轴器，用来连接执行电机主轴与高低机或方向机主轴，使之共同旋转传递扭矩。根据火炮炮塔转动惯量和调炮速度需求，小功率执行电机，因其扭矩小，体积小，重量轻，安装基准需求等特点，常用刚性联轴器连接，如套筒联轴器、凸缘联轴器，其优点是结构简单，成本低，拆装方便；缺点是不具有缓冲性和补偿两轴线相对位移的能力，要求严格对中。
目前舰炮随动系统大功率执行电机，因其扭矩大，体积大，重量大，主要采用十字滑块联轴器连接。十字滑块联轴器是一种可移式的刚性联轴器，所需安装空间小，可补偿两轴间的径向偏移，但在实际使用过程中，由于受材料、公差、半联轴器与轴的夹紧方式等因素的影响，会出现联轴器无法正常工作，甚至损坏高低机或方向机。舰炮随动系统大功率执行电机与方向机连接安装时，考虑到大功率执行电机轴向垂直甲板式安装、体积大加工公差值较大、炮塔内安装基座加工精度及方向机安装精度等均对主轴的同轴度产生影响，而采用十字滑块联轴器连接时不能提供以上因素对同轴度较差时的补偿位移范围，同时十字滑块联轴器半轴安装方式导致该部位在舰炮随动系统高速调炮与火炮射击时减振效果不理想。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提出一种执行电机的联轴装置及其同轴度调节方法，通过执行电机底部十字轴万向节及顶部十字轴万向节联轴器连接方式，以及对其轴肩间隙的粗调、精调来改善大功率执行电机和方向机安装的同轴度偏差值，解决方向机抖动问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种执行电机的联轴装置，其包括执行电机2、设置在执行电机2上部的十字轴万向节联轴器1以及执行电机2底部的底座联轴部3；
所述执行电机2顶部轴端与方向机主轴5通过十字轴万向节联轴器1连接；
所述底座联轴部3包括联轴座18以及设置在联轴座18内外两侧的底座十字轴17和电机底座19，所述电机底座19固定在舱内甲板6上的安装基座4，所述底座十字轴17与联轴座18轴肩间隙设有调整大垫圈20；
所述十字轴万向节联轴器1包括第一半联轴器11、轴端十字轴12、第二半联轴器13；
所述第一半联轴器11中间为半圆弧柱体，两端设有固定部，其对称设有两片，两片第一半联轴器11上部两端固定部通过第一紧固装置固定，中间形成圆柱形通孔，用于连接方向机主轴5，下部形成倒U型连接部，在所述通孔下部设有中空轴端十字轴12，所述轴端十字轴12径向前后两侧连接第一半联轴器11下部的倒U型连接部，所述轴端十字轴12径向左右两端连接两片对称设置的第二半联轴器13上部形成的U型支撑部，所述两片第二半联轴器13底部通过第二紧固装置固定，所述U型支撑部底与倒U型连接部相互垂直；
所述轴端十字轴12径向左右两侧与两片第一半联轴器11形成的倒U型连接部轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈14，所述轴端十字轴12径向前后两侧与两片第二半联轴器13形成的U型支撑部的轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈14。
所述安装基座4上设有安装孔，所述安装孔所述安装孔上设有4个底部大螺栓，通过4个底部大螺栓9将电机底座19固定在舱内甲板6上；
所述电机底座19通过6个底部小螺栓10以及6个底部螺母8固定连接执行电机2。
所述第一紧固装置包括4个顶部螺栓16与4个顶部螺母15；
所述第二紧固装置包括2个顶部螺栓16和2个顶部螺母15固定连接。
一种基于执行电机的联轴装置同轴度偏差的调节方法，其包括以下步骤：
步骤1：以安装基座4水平方向左右两端为横向，前后两端为纵向，测量执行电机主轴中心位置与安装基座4安装孔的横向偏差值及纵向偏差值，根据所述偏差值设置一定厚度的调整大垫圈20完成对执行电机同轴度粗调；
步骤2：将执行电机顶部轴端通过十字轴万向节联轴器1与方向机主轴5固定，将方向机切换到手动模式，摇动方向机带动执行电机主轴旋转，设定以径向左右两端跳动量为横向跳动量，径向前后两端跳动量为纵向跳动量，根据所述跳动量设置一定厚度的调整小垫圈14完成对执行电机同轴度精调。
其中，步骤1中根据偏差值设置一定厚度的调整大垫圈包括：
步骤11：取横向偏差值的平均值，将相同横向偏差平均值厚度的调整大垫圈20设置在底座十字轴和联轴座之间的横向轴肩间隙处；
步骤12：取纵向偏差值的平均值将相同纵向偏差平均值厚度的调整大垫圈20设置在底座十字轴和联轴座之间的纵向轴肩间隙处。
其中，步骤2中根据跳动量设置一定厚度的调整小垫圈包括：
步骤21：测量执行电机主轴与上部方向机主轴端的横向跳动量的平均值，在端轴十字轴与第二半联轴器13的轴肩间隙处放置与横向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈14；
步骤22：测量执行电机主轴与上部方向机主轴端的纵向跳动量的平均值，在端轴十字轴与第一半联轴器11的轴肩间隙处放置与纵向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈14。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
(1)本发明采用十字轴万向节联轴器连接方式，能够有效利用十字轴万向节轴向补偿量大的优点，通过对十字轴万向节轴肩间隙的粗调，精调，能够有效改善大功率执行电机和方向机安装的同轴度，运行平稳解决了方向机抖动问题。
(2)本发明利用底部十字轴万向节和十字轴万向节联轴器有一定回转角度的特点，在舰炮随动系统高速调炮起停与换向、火炮射击时提供缓冲和减振作用。
附图说明
图1为本发明提供的执行电机的联轴装置示意图；
图2为本发明提供的十字轴万向节联轴器示意图；
图3为本发明提供的底座联轴部示意图。
其中，1-十字轴万向节联轴器，2-大功率执行电机，3-底座联轴部，4-安装基座，5-方向机主轴，6-舱内甲板，8-底部螺母，9-底部大螺栓，10-底部小螺栓，11-第一半联轴器，12-轴端十字轴，13-第二半联轴器，14-调整小垫圈，15-顶部螺母，16-顶部螺栓，17-底座十字轴，18-联轴座，19-大功率执行电机底座，20-调整大垫圈。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例1
本实施例一种执行电机的联轴装置，其包括执行电机2、设置在执行电机2上部的十字轴万向节联轴器1以及执行电机2底部的底座联轴部3；
所述执行电机2顶部轴端与方向机主轴5通过十字轴万向节联轴器1连接；
所述底座联轴部3包括联轴座18以及设置在联轴座18内外两侧的底座十字轴17和电机底座19，所述电机底座19固定在舱内甲板6上的安装基座4，所述底座十字轴17与联轴座18轴肩间隙设有调整大垫圈20；
所述十字轴万向节联轴器1包括第一半联轴器11、轴端十字轴12、第二半联轴器13；
所述第一半联轴器11中间为半圆弧柱体，两端设有固定部，其对称设有两片，两片第一半联轴器11上部两端固定部通过第一紧固装置固定，中间形成圆柱形通孔，用于连接方向机主轴5，下部形成倒U型连接部，在所述通孔下部设有中空轴端十字轴12，所述轴端十字轴12径向前后两侧连接第一半联轴器11下部的倒U型连接部，所述轴端十字轴12径向左右两端连接两片对称设置的第二半联轴器13上部形成的U型支撑部，所述两片第二半联轴器13底部通过第二紧固装置固定，所述U型支撑部底与倒U型连接部相互垂直；
所述轴端十字轴12径向左右两侧与两片第一半联轴器11形成的倒U型连接部轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈14，所述轴端十字轴12径向前后两侧与两片第二半联轴器13形成的U型支撑部的轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈14。
所述安装基座4之间设有安装孔，所述安装孔上设有4个底部大螺栓，通过4个底部大螺栓9将电机底座19固定在舱内甲板6上；
所述电机底座19通过6个底部小螺栓10以及6个底部螺母8固定连接执行电机2。
所述第一紧固装置包括4个顶部螺栓16与4个顶部螺母15；
所述第二紧固装置包括2个顶部螺栓16和2个顶部螺母15固定连接。
一种基于执行电机的联轴装置同轴度偏差的调节方法，其包括以下步骤：
步骤1：以安装基座4水平方向左右两端为横向，前后两端为纵向，测量执行电机主轴中心位置与安装基座4安装孔的横向偏差值及纵向偏差值，根据所述偏差值设置一定厚度的调整大垫圈20完成对执行电机同轴度粗调；
步骤2：将执行电机顶部轴端通过十字轴万向节联轴器1与方向机主轴5固定，将方向机切换到手动模式，摇动方向机带动执行电机主轴旋转，设定以径向左右两端跳动量为横向跳动量，径向前后两端跳动量为纵向跳动量，根据所述跳动量设置一定厚度的调整小垫圈14完成对执行电机同轴度精调。
其中，步骤1中根据偏差值设置一定厚度的调整大垫圈包括：
步骤11：取横向偏差值的平均值，将相同横向偏差平均值厚度的调整大垫圈20设置在底座十字轴和联轴座之间的横向轴肩间隙处；
步骤12：取纵向偏差值的平均值将相同纵向偏差平均值厚度的调整大垫圈20设置在底座十字轴和联轴座之间的纵向轴肩间隙处。
其中，步骤2中根据跳动量设置一定厚度的调整小垫圈包括：
步骤21：测量执行电机主轴与上部方向机主轴端的横向跳动量的平均值，在端轴十字轴与第二半联轴器13的轴肩间隙处放置与横向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈14；
步骤22：测量执行电机主轴与上部方向机主轴端的纵向跳动量的平均值，在端轴十字轴与第一半联轴器11的轴肩间隙处放置与纵向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈14。
其中，步骤2中执行电机2轴端用十字轴万向节联轴器1与方向机主轴5固定，将方向机切换到手动模式，用手轮均匀摇动方向机手动调炮，通过百分表测量在执行电机转动时执行电机底座和轴端各四个点的径向跳动量的平均值，通过分析径向跳动量值取平均数，在轴端十字轴12与第一半联轴器11、以及轴端十字轴12与第二半联轴器13的轴肩间隙处，放置合适厚度的薄调整小垫圈，十字轴能够灵活转动不卡滞，通过以上方式实现了对大功率执行电机同轴度精调，径向位移偏移量小于等于0.1mm时，舰炮随动系统高速调炮时执行电机运行平稳，电机和方向机均无明显振动和抖动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于执行电机联轴装置的同轴度调节方法，其特征在于，所述调节方法采用联轴装置进行调节，所述联轴装置包括：执行电机（2）、设置在执行电机（2）上部的十字轴万向节联轴器（1）以及执行电机（2）底部的底座联轴部（3）；所述执行电机（2）顶部轴端与方向机主轴（5）通过十字轴万向节联轴器（1）连接； 所述底座联轴部（3）包括联轴座（18）以及设置在联轴座（18）内外两侧的底座十字轴（17）和电机底座（19），所述电机底座（19）固定在舱内甲板（6）上的安装基座（4），所述底座十字轴（17）与联轴座（18）轴肩间隙设有调整大垫圈（20）；所述十字轴万向节联轴器（1）包括第一半联轴器（11）、轴端十字轴（12）、第二半联轴器（13）；所述第一半联轴器（11）中间为半圆弧柱体，两端设有固定部，其对称设有两片，两片第一半联轴器（11）上部两端固定部通过第一紧固装置固定，中间形成圆柱形通孔，用于连接方向机主轴（5），下部形成倒U型连接部，在所述通孔下部设有中空轴端十字轴（12），所述轴端十字轴（12）径向前后两侧连接第一半联轴器（11）下部的倒U型连接部，所述轴端十字轴（12）径向左右两端连接两片对称设置的第二半联轴器（13）上部形成的U型支撑部，所述两片第二半联轴器（13）底部通过第二紧固装置固定，所述U型支撑部与倒U型连接部相互垂直；所述轴端十字轴（12）径向左右两侧与两片第一半联轴器（11）形成的倒U型连接部轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈（14），所述轴端十字轴（12）径向前后两侧与两片第二半联轴器（13）形成的U型支撑部的轴肩间隙处至少设有一片调整小垫圈（14）；所述安装基座（4）之间设有安装孔，所述安装孔上设有4个底部大螺栓，通过4个底部大螺栓（9）将电机底座（19）固定在舱内甲板（6）上；所述电机底座（19）通过6个底部小螺栓（10）以及6个底部螺母（8）固定连接执行电机（2）；所述第一紧固装置包括4个顶部螺栓（16）与4个顶部螺母（15）；所述第二紧固装置包括2个顶部螺栓（16）和2个顶部螺母（15）固定连接；
所述调节方法包括以下步骤：
步骤1：以安装基座（4）水平方向左右两端为横向，前后两端为纵向，测量执行电机主轴中心位置与安装基座（4）安装孔的横向偏差值及纵向偏差值，取横向偏差值的平均值，将相同横向偏差平均值厚度的调整大垫圈（20）设置在底座十字轴和联轴座之间的横向轴肩间隙处，取纵向偏差值的平均值将相同纵向偏差平均值厚度的调整大垫圈（20）设置在底座十字轴和联轴座之间的纵向轴肩间隙处；
步骤2：将执行电机顶部轴端通过十字轴万向节联轴器（1）与方向机主轴（5）固定，将方向机切换到手动模式，摇动方向机带动执行电机主轴旋转，设定以径向左右两端跳动量为横向跳动量，径向前后两端跳动量为纵向跳动量，测量执行电机主轴与上部方向机主轴（5）端的横向跳动量的平均值，在端轴十字轴（12）与第二半联轴器（13）的轴肩间隙处放置与横向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈（14），测量执行电机主轴与上部方向机主轴（5）端的纵向跳动量的平均值，在端轴十字轴与第一半联轴器（11）的轴肩间隙处放置与纵向跳动量平均值相同厚度的调整小垫圈（14）。
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